研究动态
Articles below are published ahead of final publication in an issue. Please cite articles in the following format: authors, (year), title, journal, DOI.
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ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
2023 Sep
AMTrasierras,JMLuna,...
A contrast set mining based approach for cancer subtype analysis.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
检测不同癌症亚型之间的共同和独特特征是旨在改善个体化治疗的研究的重要焦点。与主要基于预测技术的现有方法不同,我们的研究旨在提高对描述性导致癌症的分子机制的认识,因此不需要先前的知识来验证。在这里,我们提出了一种基于对比集挖掘的方法来捕捉癌症转录组数据中的高阶关系。通过这种方式,我们能够从几种癌症亚型中提取有价值的见解,这些见解以与疾病影响的功能通路相关的高度特异的遗传关系的形式呈现。为了达到这个目的,我们将多个癌症基因表达数据库按样本所关联的亚型划分,以检测哪些基因组与每个癌症亚型相关。为了证明所提方法的潜力和实用性,我们对乳腺癌、肾脏癌和结肠癌亚型的RNA-Seq基因表达数据进行了广泛的分析。通过广泛的文献研究进一步评估了所获得的遗传关系的可能作用,而通过生存分析评估了其预后情况,在各种癌症亚型中发现了与生存相关的基因表达模式。一些基因关联在文献中被描述为潜在的癌症生物标志物,而其他结果尚未被描述,可能成为未来研究的起点。 版权所有 © 2023 作者。由 Elsevier B.V. 出版。保留所有权利。
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ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
2023 Sep
ZhenxingHuang,WenboL...
MLNAN: Multi-level noise-aware network for low-dose CT imaging implemented with constrained cycle Wasserstein generative adversarial networks.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
低剂量CT技术旨在通过估计高分辨率正常剂量CT图像来降低患者的辐射暴露,以减少辐射诱发癌症的风险。近年来,许多深度学习方法已被提出,通过构建低剂量CT图像与其高剂量对应物之间的映射函数来解决这个问题。然而,这些方法中大多数忽视了不同辐射剂量对最终CT图像的影响,导致CT图像中可观察到的噪声强度差异较大。此外,低剂量CT图像的噪声强度在不同医疗设备制造商之间存在显著差异。在本文中,我们提出了一种多级噪声感知网络(MLNAN),该网络采用受约束的循环Wasserstein生成对抗网络来恢复具有不确定噪声水平的低剂量CT图像。特别地,噪声水平分类被预测并在生成器网络中作为先验模式进行重用。此外,鉴别器网络引入噪声水平的确定。在两种剂量减少策略下,我们对提出的方法在两个数据集上进行实验,包括模拟临床AAPM挑战数据集和来自United Imaging Healthcare(UIH)的商业CT数据集。实验结果显示,与其他几种基于深度学习的方法相比,我们提出的方法在噪声抑制和结构细节保持方面具有有效性。消融研究验证了各个组件在改善性能方面的有效性。未来的研究需要进一步探索实际临床应用和其他医学模式的可能性。版权所有©2023 Elsevier B.V. 保留所有权利。
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ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
2023 Sep
JSivamurugan,GSuresh...
Applying dual models on optimized LSTM with U-net segmentation for breast cancer diagnosis using mammogram images.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
乳腺癌是对妇女产生广泛影响且致命的疾病。当乳房细胞生长出恶性肿块时,就会引起乳腺癌。自我分析和定期医学检查有助于早期检测疾病并提高生存率。因此,在乳房X线照片中使用自动化乳腺癌检测系统可以协助临床医生的治疗工作。在医学技术中,乳腺癌的分类对研究人员和调查员来说非常具有挑战性。深度学习方法的进步已经引起了人们对其在医学图像问题上的优势的更多关注,尤其是在乳腺癌检测方面。本研究计划开发一种新型的混合模型用于乳腺癌诊断,并借助优化的深度学习体系结构提供支持。所需图像来自基准数据集。这些收集的数据集经过三种预处理方法处理,包括“中值滤波、直方图均衡化和形态学操作”,以帮助去除图像中的不需要的区域。然后,将预处理过的图像应用于基于优化的U-Net的肿瘤分割阶段,以获得准确的分割结果,并通过应用“适应性黑寡妇优化”来优化U-Net中的某些参数。然后,以两种不同的方法进行检测,即模型1和模型2。在模型1中,使用分割的肿瘤通过“灰度共生矩阵(GLCM)和局部梯度模式(LGP)”提取显著模式,并将这些提取的模式用于执行乳腺癌检测的“双模型访问优化的长短期记忆(DM-OLSTM)”,得到检测得分1。在模型2中,将同样的分割肿瘤输入到不同变体的卷积神经网络(CNN)中,例如“VGG19、Resnet150和Inception”。从这三种基于CNN的方法中提取的深度特征被融合形成一组深度特征。这些融合的深度特征被插入到开发的DM-OLSTM中,以获得用于乳腺癌诊断的检测得分2。在混合模型的最后阶段,从模型1和模型2获得的得分1和得分2取平均得到最终的检测输出。所提供的DM-OLSTM模型的准确度和F1分数分别达到了96%和95%。实验分析证明,通过与基准数据集进行分析,推荐的方法能够实现更好的性能。因此,设计的模型对于实时应用中的乳腺癌检测非常有帮助。版权所有©2023年Elsevier B.V.发表。
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ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
2023 Sep
MarkEastwood,SilviuT...
Malignant Mesothelioma subtyping via sampling driven multiple instance prediction on tissue image and cell morphology data.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN MEDICINE
恶性间皮瘤(Malignant Mesothelioma)是一种难以诊断且高度致命的癌症,通常与石棉接触有关。它可以广泛分为三个亚型:上皮型、肉瘤型和具有前两个亚型重要成分的混合型双相亚型。早期诊断和亚型鉴定可以提供治疗信息并有助于改善患者预后。然而,恶性间皮瘤的亚型划分,尤其是从常规组织学切片中识别过渡特征,存在高度的观察者差异性。在本研究中,我们提出了一种端到端的多示例学习(Multiple Instance Learning, MIL)方法来进行恶性间皮瘤亚型划分。该方法采用自适应基于示例的采样方案,在训练深度卷积神经网络时可以学习更广泛的相关实例,相比使用最大值或前N个最值的MIL方法。我们还研究了增强实例表示方法,包括从细胞分割中获得的细胞形态学特征的聚合。所提出的MIL方法使得可以识别出恶性间皮细胞亚型的特定组织区域,从而可以根据肉瘤型和上皮型区域的优势程度来持续刻画样本,从而避免了当前使用的亚型分类方法的任意性和高度主观性。实例评分还可以用于研究肿瘤的异质性并识别与不同亚型相关的模式。我们在一个由234个组织微阵列核心数据组成的数据集上评估了所提出的方法,并获得了该任务的0.89±0.05的AUROC。该数据集和开发的方法已经可供社区使用,网址为:https://github.com/measty/PINS。版权所有 © 2023 作者。由Elsevier B.V.出版,保留所有权利。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023
JuhoLee,HyeonwookShi...
Large litter size increases oxidative stress and adversely affects nest-building behavior and litter characteristics in primiparous sows.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
本研究观察了24头初次产仔的母猪(长白×大白)及其后代,根据产仔数量分为两组:正常组(n=8,平均产仔数量为11.5±1.2),产仔数量在7至14之间;大量组(n=16,平均产仔数量为15.9±1.0),产仔数量在15至20之间。母猪在妊娠期间群养,在产褥期及哺乳期采用可调宽松住房系统(2.4×2.3米)进行饲养。所有母猪在分娩发动后的7天内被限制在分娩笼(0.6×2.3米)中。采集母猪的唾液样本分别在离分娩前的35、21和7天(D-35、D-21和D7,分别表示)以及分娩后的1、7和28天(D1、D7和D28,分别表示)进行收集,测量Trolox当量抗氧化能力(TEAC)、过氧化氢(H2O2)、高级氧化蛋白产物(AOPP)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。采集初乳样本进行催产素和泌乳素测定。通过视频分析观察分娩前24小时和分娩过程中的筑巢行为。结果显示,大量组母猪在分娩后的第1天和第7天H2O2水平以及晚孕期间AOPP水平较正常组母猪更高(p<0.05,对于所有指标),而晚孕期和分娩后第7天和第28天的TEAC水平较低(p<0.05,对于所有指标)。此外,大量组母猪在分娩后的第1天和第7天有较高的TNF-α水平趋势(p<0.10,对于两个指标)。大量组母猪在分娩前24-12小时的筑巢行为持续时间较短、频率较低(p<0.05,对于两个指标),并且泌乳素水平较低(p=0.10)。此外,大量组母猪分娩持续时间较长、死产率较高的趋势(p=0.06,p=0.07,分别表示)。总之,本研究证实大产仔数量可能会增加母猪在晚孕期和哺乳期间的氧化应激。数据还表明,这可能对泌乳素释放产生不利影响,从而导致筑巢行为减少。版权所有 © 2023 Lee, Shin, Jo, Lee and Yun.
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Jun
SabaSahibYounis,Fadh...
NHWD-870 protects the kidney from ischemia/reperfusion injury by upregulating the PI3K/AKT signaling pathway (experimental study).
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
肾缺血再灌注损伤是一种临床上严重的疾病,如果管理不当可能会导致致命的预后。NHWD-870是一种已知的Brd4抑制剂,具有抗癌的特性,并表现出抗氧化、抗炎和抗凋亡的效果,表明其具有保护肾组织和减轻缺血损伤的潜力。我们旨在通过研究其在大鼠肾缺血再灌注损伤模型中的抗凋亡、抗炎和抗氧化特性,评估NHWD-870的潜在肾保护作用。将雄性Wistar Albino大鼠(n=24)随机分为四组:假手术组、对照组、载体组和NHWD-870组。对照组经历双侧肾缺血30分钟,然后再灌注2小时,而假手术组只进行腹腔镜手术,不进行缺血再灌注诱导。载体组注射DMSO,NHWD-870组在重复对照组协议前24小时口服3mg/kg NHWD-870。在再灌注后采集血样进行血尿素氮(BUN)和血清肌酐(SCr)分析。使用ELISA方法评估肾组织中的IL-1B、BCL-2、PGF-2和PI3K/AKT信号通路。通过组织病理学分析评估小管损伤程度。与对照组和载体组相比,NHWD-870治疗改善了肾功能和组织学保护。NHWD-870组的BUN、SCr、IL-1B、BCL-2和PGF-2水平在肾组织中显著改善(p<0.05)。此外,PI3K/AKT信号通路显著上调(p<0.01),NHWD-870组的小管损伤程度减轻。NHWD-870在减轻大鼠肾缺血再灌注损伤引起的肾损伤方面表现出显著的肾保护效果。这些效果可能归因于抗凋亡特性,即抗凋亡蛋白Bcl-2水平增加,并通过上调PI3K/AKT信号通路降低氧化应激标志物PGF-2,以及减少炎症标志物IL-1B。©2023医学与生活杂志。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Jun
YahiyaIbrahimYahiya,...
Role of Iberin as an anti-apoptotic agent on renal ischemia-reperfusion injury in rats.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
缺血再灌注损伤(IRI)是急性和慢性肾衰竭、心脏衰竭和缺血性中风的主要原因。本研究旨在研究Iberin的治疗潜力,Iberin以其抗炎、抗氧化和抗凋亡特性而闻名,研究以大鼠肾脏IRI模型为基础。将24只成年雄性大鼠随机分为四组:I组(假手术组)进行腹腔镜手术而无产生IRI;II组(对照组)进行腹腔镜手术,停止肾动脉灌注30分钟以诱导缺血,然后进行2小时再灌注;III组(Iberin治疗组)注射Iberin(15 mg/kg),进行30分钟缺血,然后进行2小时再灌注;IV组(车辆处理组)在缺血和再灌注诱导前1小时给予乙醇溶剂(适量)。Iberin用乙醇稀释。使用酶联免疫吸附测定法测量与炎症、氧化应激和凋亡相关的生物标志物。Iberin治疗显著降低了炎性细胞因子白介素1β(IL-1β)和IL-6、Bcl-2相关X蛋白(BAX)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、核因子kappa p56、高迁移率组蛋白B1以及嗜中性粒细胞胶原酶相关脂蛋白的水平。此外,与对照组和车辆组相比,Iberin增加了热休克蛋白和Bcl-2的水平。Iberin治疗延长了肾脏组织的缺血耐受性,潜在地预防或延缓了不可逆损伤。这些发现凸显了Iberin作为调节炎症标志物的潜在候选药物,用于缓解由缺血再灌注引起的肾脏损伤的潜力。©2023 JOURNAL of MEDICINE and LIFE.
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023
YaliZhou,RenaoBai,Yi...
The anti-photoaging effect of C-phycocyanin on ultraviolet B-irradiated BALB/c-nu mouse skin.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
引言:C-藻蓝蛋白(C-PC)是从螺旋藻中获得的光合蛋白,被认为是一种极具商业价值的生物化学品。大量的体外和体内研究已经证实了C-PC减轻炎症反应、缓解氧化应激和促进伤口愈合的能力。然而,尽管已经存在有关C-PC对紫外线B(UVB)诱导的细胞凋亡的保护机制的认识,还需要更多的体内实验来探索其抗光老化机制。方法:本研究使用BALB/c-nu小鼠建立了UVB诱导的皮肤光老化模型,并通过各种分子生物学工具研究了局部应用C-PC的潜在保护作用。此外,还开发了一种新型输送系统,C-PC纳米分散液,以促进C-PC的经皮传递。结果:C-PC在UVB诱导的皮肤中显示出显著的抗光老化活性。将C-PC应用于小鼠的背部皮肤,在UVB照射下改善了宏观特征,如下垂和粗糙皱纹的减少。组织学分析表明,C-PC治疗显著减少了表皮增厚的症状,防止了真皮胶原纤维松弛,增加了小鼠皮肤中羟脯氨酸(Hyp)含量和抗氧化酶活性(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶),降低了丙二醛水平和炎症因子(白细胞介素-1α、白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α)的表达,降低了基质金属蛋白酶(MMP-3和MMP-9)的表达,并抑制了丝裂原活化蛋白激酶家族中的c-Jun N末端激酶、细胞外信号调节激酶和p38蛋白的磷酸化。讨论:通过分析研究结果,我们提出了一种新的药物传递系统C-PC纳米分散液,并研究了C-PC的抗光老化作用及其机制。版权所有 © 2023 Zhou, Bai, Huang, Li, Chen, Cheng, Wu and Diao.
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AMERICAN JOURNAL OF HUMAN GENETICS
2023 Aug 29
WenlongCarlChen,Jean...
Genome-wide association study of esophageal squamous cell cancer identifies shared and distinct risk variants in African and Chinese populations.
AMERICAN JOURNAL OF HUMAN GENETICS
食道鳞状细胞癌(ESCC)在撒哈拉以南非洲地区具有较高的疾病负担,并且预后非常差。主要针对东亚人口的ESCC全基因组关联研究(GWAS)表明在其发病学中存在重要的遗传因素,但是还没有对非洲血统人口进行全基因组研究。在这里,我们报告了对1,686例患有ESCC的非洲个体和3,217例人群匹配对照个体进行GWAS,以研究其遗传发病学。我们在FAM120A启动子前(rs12379660,p = 4.58 × 10-8,比值比= 1.28,95%可信区间= 1.22-1.34)处发现了一个基因组范围内显著风险位点,并且在染色体2(rs142741123,p = 5.49 × 10-8)的MYO1B内发现了一个潜在的非洲特异性风险位点。FAM120A是氧化应激诱导生存信号的组成部分,在FAM120A位点的相关变异体与食道黏膜和食道肌层组织中的FAM120AOS中高度显著的cis-eQTL共定位。然后,在非洲ESCC研究和中国ESCC研究的组合中,通过种族跨群体的元分析共同鉴定了3,699名ESCC患者和5,918名对照个体上的三个基因组范围内显著位点,其中包括位于FAM120A上的染色体9(rs12379660,pmeta = 9.36 × 10-10),位于PLCE1上的染色体10(rs7099485,pmeta = 1.48 × 10-8)和位于CHEK2上的染色体22(rs1033667,pmeta = 1.47 × 10-9)。这表明ESCC在非洲和亚洲人群中存在共享和独特的遗传风险位点。我们在非洲血统人群中进行的ESCC GWAS表明在非洲ESCC风险的发病中有重要的遗传因素贡献。版权所有©2023美国人类遗传学学会。保留所有权利。
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Alzheimers & Dementia
2023 Sep 06
FangQiu,YanmeiWang,Y...
Current evidence for J147 as a potential therapeutic agent in nervous system disease: a narrative review.
Alzheimers & Dementia
姜黄素具有抗炎、抗氧化和抗癌作用,并用于治疗皮肤病、感染、应激、抑郁和焦虑等疾病。J147是姜黄素的类似物,经过改良合成以提高稳定性和生物利用度。累积的证据表明J147在预防和治疗阿尔茨海默病、糖尿病神经病变、缺血性中风、抑郁症、焦虑和脂肪肝病方面具有潜在作用。在本综述中,我们总结了J147的背景和生化特性,并讨论了J147在不同疾病中的作用和机制。总体而言,J147的机械属性使其成为预防和治疗神经性疾病的潜在靶点。© 2023. BioMed Central Ltd., part of Springer Nature.
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